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视野|看看德国的垃圾焚烧发电厂是怎么设计的?
作者: 来源:深圳市能源环保有限公司 时间:2016-10-09 10:14:56 浏览:1209 字号:T|T|T  

一、德国废物管理政策及措施

德国是联邦制国家,由16个州组成。有关垃圾处理的行政管理组织机构分为5级:联邦、州、地区、市以及社区。其中联邦负责法律颁布;州负责法律规定实施;地区负责垃圾处理项目审批;市负责垃圾收集、运输、处理及处置的全过程;社区是垃圾收集的基本单元。

德国有关垃圾处理的核心法律是1996年的循环经济与废物法(KrW-/AbfG)。该法规定对废物问题的优先顺序是避免产生、循环使用、最终处置。2001年出台了未经处理的垃圾禁止进入生活垃圾填埋场的禁令。2012年的《促进废弃物闭合循环管理及确保环境相容的处置废物法》(KrWG)旨在将废物管理理念转变为资源管理理念。其他垃圾管理环保法规还包括《简化垃圾监控法》、《垃圾堆放评估条例》等等。

德国垃圾回收有两大原则。一是生产者责任制的原则,二是行业自律的原则。

生产者责任制和绿点标志:

 

如上图,在德国,“绿点”商标许可证对限制和减少废旧包装材料起着重要的作用。每个包装的生产商、运输商、代理商和销售批发商等都得向“绿点”公司——即DSD支付相应的许可证费,方可获得在其产品上标注“绿点”标志的权利。DSD利用企业交纳的“绿点”费用,负责包装垃圾的收集、清理、分拣和循环利用。“绿点”商标许可证收费标准按包装的材料、重量和数量计算。企业为减少“绿点”许可证费用,会尽可能改善和优化其产品包装,使得包装废弃物大量减少而节约了资源。而居民将印有“绿点”标志的废品丢进专用垃圾箱,就可享受免费清运。但如果把这样的垃圾丢进其他垃圾桶,就得额外支付垃圾清运费。目前,德国约90%以上的商品包装上都印有“绿点”标志。“绿点”公司每年收取的“绿点”费用约十几亿欧元,平均每名德国人每年支付约20欧元,用于包装废弃物的处理和循环利用。

二、废物治理

在德国,垃圾处理顺序为:源头削减-回收利用-焚烧回收能源-最终填埋处理,即在源头上就对垃圾进行控制是重中之重。德国拥有世界上最完善的生活垃圾分类收集系统。可回收物质约占生活垃圾产生总量的20-50%,主要包括轻质包装材料、塑料、废纸、橡胶、纸板、织物、玻璃、铝、铁、其它金属、复合材料等,在分类收集后,直接送入相关的工厂进行循环利用。可生物降解物质占生活垃圾产生总量的20-60%,主要包括食品垃圾、庭院垃圾、花园修剪垃圾等生物质垃圾,通过生物降解方式进行堆肥处理。残余物质是除上述垃圾种类之外的生活垃圾,也被称为剩余垃圾或混合垃圾,主要包括其它的垃圾混合物、砂土、尘土、灰渣等,通过热处理(焚烧)或机械生物处理方式进行处理,最后进行填埋。德国目前采取的生活垃圾处理方式除了回收可循环利用的垃圾(包括堆肥)外,主要采取热处理(焚烧)、机械和生物处理、填埋等几种生活垃圾处理方式。

 

德国现有人口8272万人(2013年底),自2005年开始呈现下降趋势。2013年市政垃圾产生量达到4978万吨,但自2006年开始则出现了一定的增长,2013年相比2006年增长了7.22%。德国垃圾产生量并没有随着人口的缓慢下降而减少。

 

 

如图所示,2013年的垃圾处理中,35.3%为垃圾焚烧处理;46.8%为材料的循环利用;17.7%为堆肥及生物处理;只有0.2%为填埋处理(若不计垃圾中材料的循环利用、堆肥和生物处理,则焚烧占到99%,填埋占1%)。

垃圾焚烧方面,2000至2006年比例出现较大幅的增长,从2000年的21.56%上升到2006年的37.34%;2007~2013年,处理比例稳定在35%左右。但随着市政垃圾产生量的增加,实际焚烧量也出现了增加。2013年焚烧量相比2000年增长了54%。

材料的循环利用方面,2000至2013年比例也出现较大幅的增长,从2000年的37.27%上升到2013年的46.82%。2013年相比2000年材料循环利用量增长了18%。

堆肥及生物处理方面,2000至2013年比例则出现缓慢的增长,从2000年的15.24%上升到2013年的17.70%。2013年相比2000年堆肥及生物处理量增长了10%。

填埋方面,2000至2013年比例则出现大幅下降,从2000年的25.93%下降到2013年的0.21%,目前几乎是“零填埋”。2013年填埋量相比2000年减少了99%。

由此可见,近十年来,德国一直很重视垃圾中材料的循环回收利用和堆肥、生物处理,同时加大了垃圾焚烧的建设力度(处理量增长最多),并且削减了填埋这种垃圾处理方式,直至实现“零填埋”。

德国已经于2002年提前实现欧盟关于废物框架治理目标中关于实现垃圾50%的循环利用率(含材料的循环利用、堆肥和生物处理的比例)的目标。德国联邦环境署表示,德国政府的目标是到2020年之前停止使用垃圾填埋场掩埋市政垃圾。德国也是欧洲垃圾焚烧发电应用最为广泛的国家之一,截至2012年,德国境内共有80家垃圾焚烧发电厂(其中14座为2000年以后新建;3座为2000年以后扩建),每年减少约400万吨的CO2排放,产生60亿度的电力和14.6万亿大卡的热能。

德国2010年以后新建成的垃圾发电厂有德国大雷申市的E.ONEnergyfromWasteGroßräschenGmbH垃圾焚烧厂(日处理垃圾595吨);罗斯托克市的EBS-HKWRostock垃圾焚烧厂(日处理垃圾631吨);施韦特市的KraftwerkSchwedtGmbH&Co.KG垃圾焚烧厂(日处理垃圾900吨);赫希斯特垃圾焚烧厂(日处理2010吨)等等。

德国通过制定《电力供应法》,对垃圾焚烧发电投资进行补贴。德国对电厂的补贴通常一部分来自财政收入,一部分来自政府通过发行市政债券筹集的资金。目的是通过上网电价的收益,促进私人资本进入垃圾焚烧发电产业,同时保证垃圾焚烧等市政设施持续运转。

德国目前也在加强焚烧后剩余产品的再利用。当前在德国境内的垃圾焚烧设施中,用于回收垃圾中金属物质的电磁分离装置已成为标准组件。用于回收垃圾中的铝、铜和镀铬件等高价值非铁类金属的涡流分拣装置也越来越多地得到应用,超过80%的炉渣用于建筑和道路建设。

德国执行世界范围内最严格的垃圾焚烧设施排放技术标准,特别是针对二噁英、呋喃和重金属。针对垃圾焚烧设施可能排出的废气废水,德国依靠《排放保护条例》《水法》等法律法规设定排放标准。还有德国《排放保护条例》第17条就废气中二噁英、呋喃和汞等做出了严格的限定。最近一项调查显示,德国境内所有加装烟气过滤设备的垃圾焚烧设施,其二噁英排放量已经从400克降低到0.5克以下/年,几乎是原来的千分之一。近几年,垃圾焚烧已成为德国资源再利用产业的重要支柱之一。

位于柏林的Ruhleben垃圾焚烧发电厂由德国BSR公司所有。BSR是德国最大的城市垃圾服务提供商,由柏林地方政府独资拥有,虽然是公共事业单位,但该公司完全按市场化运作,独立核算、自负盈亏,政府除了减免其19%的企业增值税之外并没有额外的财政补贴,居民缴纳的垃圾处理费是该公司的主要经济来源。公司董事会成员有16个,其中有三位成员是政府职员,他们分别来自市政府、财政部和环保局。董事会的其他成员还包括工会代表、房屋行业协会领导、公司内部人员和一些银行专家等等。大概20年前,德国很多公共服务项目,比如柏林的生活垃圾和污水处理也是交给私有企业处理。但私有企业以盈利为主要目的,很多措施不会为了政府、环境着想,只为利润着想。所以,柏林市政府后来又把这些垃圾处理和污水处理的公司都买了回来。BSR目前的业务主要分三块:柏林地区所有生活垃圾处理、城市环卫和冬季特殊作业(如清理积雪、处理圣诞树等),分工明确、运转高效。BSR公司在2014年还被评为50名德国最佳雇主之一。

 

 

Ruhleben垃圾焚烧发电厂始建于上世纪60年代,柏林墙刚刚修建好不久。1964年奠基,三年后才开始正式运作。40多年来,Ruhleben发电厂几经扩建(目前一共有5条焚烧线),一直为柏林城的垃圾处理提供着安全保证。该发电厂位于柏林城西北方向,该地区是典型的工业区。站在发电厂的顶端,眺望四周,它的周边依次有发电公司、远程供暖厂、污水处理厂。虽然整片区域都是重工业,但空气里并没有垃圾等恶臭的味道。

德国人以严谨著称,而这座垃圾焚烧厂却具有格外富有诗意的名字,翻译成中文是“平静的生活”。从2005年开始德国就全面禁止未处理过的垃圾直接进行填埋,因此垃圾焚烧的需求增大、比例上升。Ruhleben垃圾焚烧厂每年大约处理生活垃圾53.4万吨,约占柏林市生活垃圾总量的60%。2012年最新投入使用的焚烧线(第5条焚烧线)是整个欧盟最大的垃圾焚烧线(日处理垃圾864吨),总投资约1.5亿欧元,每年能处理30万吨不可回收垃圾。2012年6月18日,由柏林市市长克劳斯˙沃维雷特宣布开始正式运营。投产后,Ruhleben垃圾焚烧厂能够为柏林市5%的人口提供电力供应和集中供热。

Ruhleben垃圾焚烧厂的厂房很大,但人却不多。即便是那台号称欧盟最大的垃圾焚烧系统,也只需要5个人控制,每天三班,每班工作8小时。

对于周围的居民来说,最关心的当属垃圾焚烧产生的废气和废渣如何处理,是否对周围环境和人体健康产生危害。据介绍,Ruhleben垃圾焚烧发电厂产生的废气都必须经过现代化的、高效的烟气净化技术进行无害化处理,污染物排放值远低于联邦环境污染法案的第17条例规定的限值,包括二恶英和呋喃极限值(0.1纳克/立方米)。并且所有排放的废气指标都会对民众开放。垃圾焚烧后产生的炉渣,会用于建筑材料(如用于路基或填埋场覆盖层)等。从炉渣分离出来的金属还可以卖给回收的公司再回收利用,每年回收的废钢就达12000吨。据BSR公司测算,Ruhleben垃圾焚烧厂每焚烧1吨垃圾,就将减少170kg二氧化碳的排放。因此整个工艺的设计都非常符合循环经济的发展原则和目标。

“我们的焚烧厂没有排放任何有害物质,也没有任何噪音,即便是建在市中心,我也不担心。”提及BSR公司旗下——这间柏林最大的焚烧发电厂,柏林城市清洁公司董事会成员Fleischmann先生相当自信,他还不忘幽默一下:“我想,市民除了挑剔它‘不好看’以外,也没什么好挑剔的了。”

 

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